หากคุณเคยถามตัวเองว่านักวิทยาศาสตร์วัดแสงและวิเคราะห์วัสดุอย่างไร อย่ารอช้า เพราะคุณจะค้นพบสิ่งที่ยอดเยี่ยมมาก! วันนี้เราจะมาพูดถึงเครื่องมือชนิดหนึ่ง นั่นก็คือ Double Beam UV-Vis Spectrophotometer เครื่องมือนี้ใช้งานง่ายและมีคุณภาพ ซึ่งห้องปฏิบัติการหลายแห่งทั่วโลกให้ความช่วยเหลือนักวิทยาศาสตร์ด้วยเครื่องมือนี้ ช่วยให้พวกเขาเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัสดุกับแสง และยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดปริมาณแสงที่ตัวอย่างดูดซับหรือผ่านได้ ตอนนี้เราจะมาดูพื้นฐานของ Double Beam UV-Vis Spectrophotometer และการทำงานของเครื่องมือเหล่านี้กัน
เครื่องมือวัด: สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV-Vis แบบลำแสงคู่ เครื่องมือนี้แตกต่างเล็กน้อยเนื่องจากใช้ลำแสงสองลำแทนที่จะเป็นลำเดียว เนื่องจากเราใช้โฟตอนสองลำในการทดลอง ลำแสงหนึ่งจะผ่านตัวอย่างที่เราต้องการตรวจสอบ และอีกลำหนึ่งจะผ่านตัวอย่างควบคุม นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณได้ว่าตัวอย่างมีสารเฉพาะเจาะจงอยู่มากเพียงใด โดยการเปรียบเทียบการดูดกลืนหรือปริมาณแสงที่ผ่านตัวอย่างกับลำแสงควบคุม เครื่องมือนี้จึงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทดลองที่หลากหลาย
ในการทำความเข้าใจว่าเครื่องมือนี้ทำงานอย่างไร เราจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับแสงเล็กน้อย แสงประกอบด้วยชิ้นส่วนเล็กๆ ที่เรียกว่าโฟตอน โฟตอนเหล่านี้สร้างสีที่เรารับรู้ ความยาวคลื่นของโฟตอนเหล่านี้จะกำหนดสีของแสง ระบบหนึ่งที่ใช้ในเครื่องวัดสเปกตรัม UV-Vis แบบลำแสงคู่ที่เราสามารถใช้ได้คือการใช้ลำแสงสองลำ โดยลำแสงหนึ่งจะผ่านตัวอย่างและอีกลำหนึ่งจะผ่านโดยไม่มีตัวอย่าง สามารถใช้แหล่งกำเนิดแสงต่างๆ ได้ เช่น หลอดทังสเตนที่ใช้สำหรับแสงสีขาว หรือหลอดดิวทีเรียมที่ใช้สำหรับแสงอัลตราไวโอเลต
เมื่อลำแสงเดินทางผ่านตัวอย่าง มีสิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้น โฟตอนบางส่วนจะถูกดูดซับโดยการปรับเปลี่ยน และบางส่วนก็ผ่านไปโดยไม่ได้รับผลกระทบ วัสดุต่างๆ มีองค์ประกอบเฉพาะตัวที่กำหนดความยาวคลื่นของแสงที่ตัวอย่างจะดูดซับ การดูดซับนี้ทำให้แสงสูญเสียความสว่างไปบางส่วน และเครื่องมือจะวัดปริมาณแสงที่ดูดซับโดยชิ้นส่วนพิเศษที่เรียกว่าเครื่องตรวจจับ
เมื่อเครื่องตรวจจับจับแสงได้ ก็จะส่งสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลข้อมูล จากนั้น คอมพิวเตอร์จะใช้สูตรที่เรียกว่ากฎของเบียร์เพื่อหาปริมาณสารที่มีอยู่ในตัวอย่าง กฎของเบียร์ระบุว่าปริมาณแสงที่ดูดซับเมื่อผ่านตัวอย่างนั้นแปรผันตามความเข้มข้นของสารนั้นในตัวอย่างนั้น ซึ่งหมายความว่ายิ่งดูดซับแสงได้มากเท่าไร สารนั้นก็จะมีมากขึ้นเท่านั้น
เครื่องวัดสเปกตรัม UV-Vis แบบลำแสงคู่มีเหตุผลสำคัญหลายประการที่ทำให้ต้องใช้งานเป็นเวลานาน ประการแรก เครื่องมือนี้มีชื่อเสียงในด้านผลลัพธ์ที่แม่นยำ ความสามารถในการวัดปริมาณสารต่างๆ ในปริมาณเล็กน้อยถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมคือไม่ทำให้ตัวอย่างเสียหาย ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงสังเกตได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงอะไรทั้งสิ้น นี่จึงถือเป็นวิธีการวิเคราะห์ที่ปลอดภัย
เครื่องวัดสเปกตรัม UV-Vis แบบลำแสงคู่ มักใช้กันในสาขาต่างๆ เช่น การศึกษาความเข้มข้นของยาในตัวอย่างเลือดและปัสสาวะในการวิจัยทางการแพทย์ ในอุตสาหกรรมเคมี เครื่องมือเหล่านี้ใช้เพื่อตรวจสอบความบริสุทธิ์ของสารเคมีและตรวจจับสิ่งเจือปน นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อตรวจสอบมลพิษในอากาศและน้ำ ซึ่งช่วยให้สิ่งแวดล้อมของเราปลอดภัย
ลิขสิทธิ์ © บริษัท เซี่ยงไฮ้ แล็บเทค จำกัด สงวนลิขสิทธิ์